Suszenie tarcicy

Na łamach swojego bloga opisywałem już metody suszenia drewna, dlatego w tym artykule chciałbym omówić suszenie tarcicy.

W przeciwieństwie do płyt MDF drewno jest materiałem zróżnicowanym zarówno fizycznie jak i chemicznie czy jest anizotropowe. Co istotne, znacząco mogą się różnić właściwości drewna nie tylko różnych gatunków, ale nawet fragmenty tego samo drzewa mogą się znacząco od siebie różnić. Wszystko zależy od położenia danego elementu w pniu, warunków w jakich rosło drzewo oraz jego wilgotności która jest dodatkowo zależna pory roku. Te wszystkie powyższe cechy sprawiają że świeżo ścięte drzewo nie nadaje się do dalszej obróbki. Gdybyśmy jednak chcieli używać świeżego drzewa to pierwszy problem z którym przyjdzie nam się zetknąć to higroskopijność. Świeże drewno nie tylko może stracić na objętości, ale może także na niej zyskać! Jak wspomniałem na początku drewno jest anizotropowe, więc zmiany mogą dotyczyć tylko jednej części materiału. Wyobraźmy sobie teraz sytuację w której robimy sobie drewnianą podłogę, układamy deski obok siebie i po kilku tygodniach część desek zaczyna pęcznieć. Deski zaczynają się wypychać i pękać. Dlatego też suszenie tarcicy ma na celu doprowadzić drewno do stanu używalności, jednak i to nie jest tak proste. Suszenie drewna jest skomplikowanym procesem ponieważ jego kurczliwość w kierunku promieniowym jest inna niż kurczliwość w kierunku stycznym. Do tego dochodzą jeszcze naprężenia desorpcyjne powstające podczas suszenia, które mogą doprowadzić do paczenia. Jeżeli drewno będzie suszone w sposób niewłaściwy to w niektórych miejscach dojdzie do rozerwania bądź pęknięcia drewna. Najbardziej podatnym elementem na paczenie są najsłabsze miejsca, czyli te będące na granicy drewna wczesnego i późnego w dwóch sąsiednich przyrostach lub promieniach rdzeniowych.
Z kolei pęcznienie drewna podczas suszenia wynika z micelarnej budowy celulozy zawartej w drewnie. Z technicznego punktu wynika to tak że woda jest wchłaniania pomiędzy micele, z których zbudowana jest celuloza i rozsuwa je od siebie. Żeby lepiej wyobrazić sobie skalę tego zjawiska trzeba pamiętać że podczas pęcznienia drewno potrafi powiększyć swoją objętość aż od 30% co jest górną granicą pęcznienia.
Z tego tez powodu drewno się suszy żeby wartość wody w jego strukturze wynosiła 0% – dzięki temu będziemy mieć pewność że drewno już nie zmaleje. Następnie tak wysuszone tarcice zabezpiecza się specjalnymi substancjami, które chronią materiał przed pęcznieniem i blokuje jego właściwości higroskopijne.

Suszenie tarcicy

Jak wspominałem już w moim artykule jak suszyć drewno, suszenie drewna jest nie tylko czasochłonne, ale także energochłonne. Nie będzie przesadą jeśli powiem że jest to najbardziej energochłonny oraz czasochłonny proces podczas obróbki drewna. Z tego też powodu wyróżnia się kilka rodzai suszarni do tarcicy, a każda z nich ma swoje mocne i słabe strony.

Dwa najpopularniejsze rodzaje to:

  • suszarki konwekcyjne cyklicznego działania, które dzielą się na komorowe oraz kondensacyjne,
  • suszarki tunelowe, które niektórzy nazywają suszarkami ciągłego działania.

Najpopularniejsze są suszarki konwekcyjne powietrzne cyklicznego działania. W tego typu suszarkach tarcice suszy się za pomocą ciepłego powietrza. Drewno wkłada się na specjalnym wózku lub szynach do suszarni, którą następnie się zamyka. Nad procesem suszenia czuwa specjalnie zaprogramowany komputer, albo doświadczony suszarnik. Jak pisałem wcześniej, proces suszenia jest wyjątkowo kosztowny, a nie umiejętnie przeprowadzony może uszkodzić suszony materiał. Z tego też powodu firmy coraz częściej wybierają suszarnie kontrolowane komputerowo. W takiej suszarni specjalnie zaprojektowany i zaprogramowany komputer na bieżąco analizuje panujące w suszarni warunki i odpowiednio reaguje. Zakup takiej komory jest znacznie droższy od zatrudnia pracownika, jednak w długim czasu okazuje się inwestycją która się zwraca. Reguła ta dotyczy głównie dużych zakładów, które miesięcznie wytwarzają ogromne ilości materiału. W przypadku mniejszych tartaków znacznie tańsze jest zatrudnienie wykwalifikowanego pracownika, który będzie czuwał nad procesem suszenia drewna.

Kolejnym typem suszarni są suszarnie komorowe, które różnią się od powietrznych pojemnością, kosztami utrzymania. W tego typu suszarniach wyróżniamy aż pięć faz suszenia.

Suszenie tarcicy – 5 faz suszenia

Pierwsza faza suszenia

Podczas pierwszej fazy suszenia, drewno jest powolnie nagrzewane, aż osiągnie temperaturę 35 stopni Celsjusza. Według aktualnie panujących trendów, średni czas ogrzewania drewna powinien wynosić 1 godzinę, na każdy 1 centymetr grubości suszonego materiału, warto jednak pamiętać że czas nagrzewania nie powinien przekraczać 24 godzin. Aby uniknąć pękania drewna na skutek zbyt szybkiego schnięcia stosuje się odpowiednie tabele. Według nich drewno o grubości od 16 do 29 mm w ciągu godziny może być maksymalnie ogrzane o 8 stopni Celsjusza. Drewno którego grubość mieści się w zakresie od 32 do 50mm, można ogrzewać do 6 stopni Celsjusza na godzinę. Z kolejny drewno o grubości wynoszącej od 63 do 100 milimetrów, można podgrzewać już jedynie o cztery stopnie Celsjusza. Jednak przestrzeganie powyższych wytycznych to za mało i nie zabezpieczą nas one przed pękaniem drewna. Z tego też powodu w suszarce utrzymuje się wilgotność powietrza przekraczającą 98%. W ten sposób zabezpieczany drewno przed powierzchownym wysychaniem.

Druga faza suszenia

Ta faza nie jest konieczna dla świeżo ściętego drewna. W takim przypadku suszenie tarcicy nie jest konieczne. Stosuje się ją jedynie do tarcicy która była wcześniej ogrzewana. Faza ta polega na nawilżeniu drewna rozpyloną wodą lub za pomocą nasyconej pary wodnej. Dzięki temu zmniejsza się naprężenia do których dochodzi w drewnie. Procesu tego dokonuje się w temperaturze 35 stopni Celsjusza i przy wilgotności powietrza wynoszącej od 98 do 99 procent. Czas trwania nawilżania jest zależny od grubości tarcicy, jednak przyjmuje się że dla drzew liściastych powinien trwać 90 minut na każdy 1 centymetr grubości, a w przypadku drzew liściastych jedynie 60 minut na 1 centymetr.

Faza trzecia

Jest to faza suszenia właściwego. Temperatura, wilgotności powietrza oraz czas trwania jest ścisłe uzależniony od aktualnych parametrów i właściwości drewna. Aby go dobrze przeprowadzić wymagana jest szeroka wiedza oraz doświadczenie. Omówię ten etap w osobnym wpisie jak długo suszyć drewno.

Faza czwarta

Jest to już przedostatnia faza suszenia która polega na sezonowaniu suszonego drewna. W tej fazie dokonuje się wyrównania wilgotności w suszonych elementach oraz zmniejsza się wewnętrzne naprężenia które chronią materiał przed pękaniem. Przyjmuje się że czas trwania ten fazy powinien wynosić 150 minut na 1 centymetr drzewa liściastego, oraz 120 minut w przypadku drzew iglastych.

Faza piąta

Jest to już ostatnia faza suszenia drewna. Jej celem jest ostudzenie drewna, które nie może być większe niż 6 stopni Celsjusza na jedną godzinę. Tak powolne studzenie zapobiega pęknięciom oraz definitywnie wyrównuje poziom wilgotności obecny w wysuszonym już drewnie.

Tak właśnie w skrócie wygląda proces suszenia drewna. Postanowiłem podzielić ten artykuł na kilka mniejszych, żeby zbytnio nie rozmyć sensu